Un tracker solar este o instalaţie care mută panourile solare după soare. Funcționează ca floarea unei plante cu scopul de a capta mai multă lumină şi căldură solară la un unghi perpendicular cu panoul. Spre deosebire de plantele din natură, aceste instrumente arată ca nişte mese care îşi schimbă periodic înclinaţia şi poziţia axial. Acest lucru este posibil cu ajutorul unor servomotoare sau a unor pistoane hidraulice. În țara noastră am putea avea trackere solare, dar cu niște precizări importante. Aceste precizări au mare legătură cu variațiile de temperatură dintre iarnă și vară, dar și cu înghețul din timpul iernii. În acest articol vreau să vă explic exact felul în care funcționează aceste dispozitive.
Cum funcționează un sistem de urmărire a soarelui?
Sistemele de urmărire a soarelui sunt de două feluri. Unele sunt simple, adică se mișcă pe o singură direcție de la est la vest. Soarele răsare la est și este urmărit de sistem până în vest când apune. Altele, cele duble, fac același lucru doar că mai ajustează poziția panourilor și în funcție de azimut. Cele duble sunt mai eficiente pentru că soarele nu trece prin același loc în fiecare zi. El își schimbă poziția în fiecare zi între vară și iarnă. Sistemele de urmărire a soarelui duble se mișcă tot de la est la vest, dar cu această înclinație care face razele solare perfect perpendiculare pe panouri. Sistemele simple îmbunătățesc producția solară, dar cele duble sunt cu adevărat eficiente. Un sistemul solar dublu pot crește producția de energie cu 40-45%.
Traiectoria sistemelor solare simple sau duble poate avea două tipuri de mișcări. Utilizând primul tip de mișcare ele se pot orienta cu ajutorul unor senzori de lumină care ajustează sistemul în timp real în funcție de poziția senzorilor. Al doilea tip de mișcare este pasivă sau predefinită în funcție de unele măsurători care s-au luat în prealabil. Mișcările pasive ale trackerelor solare pot fi și în timp real, dar ele nu au acei senzori pe ele. Un astfel de exemplu poate fi atunci când ai un tracker solar cu senzori și o grămadă de altele fără senzori care imită mișcarea primului sistem de urmărire. O astfel de soluție poate reduce semnificativ costurile întregii instalații solare.
Sistemul dirijat de urmărire a soarelui pe o direcţie
Aceste sisteme se vor orienta pe direcția Est – Vest. Pentru că aceasta este cea mai importantă direcție de mișcare. Ideea e că aceste sisteme sunt deja orientate spre cea mai bună direcție solară. Să ne imaginăm că avem un sistem fix. Acest sistem este amplasat pe un acoperiș și nu se poate mișca de acolo. Dar vom presupune că pe acel acoperiș unghiul a fost optimizat la maxim pentru producția solară anuală maximă. Sistemul de urmărire a soarelui pe o direcție îmbunătățește acel unghi fix al sistemului solar care până atunci era static. Orientarea pe o singură direcție nu vine cu rezultate mirifice așa cum este cea pe două direcții. Însă având în vedere că este aplicat de regulă la sisteme foarte mari amplasate în câmp, se pot justifica costurile.
În imaginea de mai sus avem un panou solar care se mișcă pe o singură axă. El deja a fost orientat spre sud la cel mai eficient unghi și urmează să fie rotit în timpul zile pe măsură ce soarele își schimbă poziția o grămadă cu trecerea orelor de zi. Motivul pentru care vă prezint aceste soluții pe o singură direcție este că vom discuta despre amplasarea lor pe acoperișul halelor metalice. Un fel de echivalență cu fermele solare din câmp, dar mai mici și mai productive. Nu vom putea avea stâlpi cu sisteme de urmărire a soarelui pe două direcții cu mișcări depline pe acuperișul unei hale metalice, dar vom încerca să le eficientizăm la maxim.
Sistemul dirijat de urmărire a soarelui pe două direcţii
Acesta este cel mai eficient sistem, însă în multe cazuri este destul de scump şi nu merită banii. Un sistem pe două axe produce cu până la 45% mai multă energie decât un sistem fix BINE orientat. Cu toate astea, este posibil, ca un beneficiar să cumpere cu 40% mai multe panouri şi să iasă mai ieftin decât dacă cumpără un astfel de sistem dirijat de orientare după soare. În comerț îl găsiți sub numele de tracker solar. Cu cât gruparea de panouri solare este mai mare, cu atât acest sistem se justifică mai mult. Cu alte cuvinte, nu merită să achiziționăm un sistem de urmărire a soarelui pe care amplasăm 2, 3 sau 4 panouri de 300W. De fapt, după niște calcule simple, vom avea nevoie de 20 de panouri solare pe un singur tracker doar ca să amortizăm costul.
Nu uitați ce vă spuneam mai devreme despre existența unui singur tracker solar care dirijează mai mult astfel de instalații. Adică plătim unul și apoi punem la punct un sistem care face alte 2, 6 sau chiar 30 de alte grupări de panouri să se comporte într-un mod similar. Acolo este cheia unui astfel de sistem.
De ce am avea nevoie de un tracker solar?
În concluzie producţia de energie electrică cu 50% mai mare nu cântăreşte aşa de mult pe cât ar părea, mai bine investim în mai multe panouri solare decât într-un tracker ( sistem de urmărire a soarelui ).
La noi în ţară, unde temperatura pe timpul iernii ajunge şi la -40 de grade Celsius, nu prea merită să ai un astfel de sistem. Servomotoare care mişcă tot sistemul vor îngheţa şi vor trebui schimbate tot mai des. Vreau să spun că aceste servomotoare nu sunt chiar ieftine, iar în plus de asta se mai înregistrează costuri și cu transportului, montajul, etc. Sunt tot felul de sisteme care învârt axul sistemului din subsol. Se utilizează un sistem de transmisie amplasat sub adâncimea de îngheț, iar acel servomotor supravieţuieşte mai mult decât cele montate direct sub panouri.Îngroparea acelui servomotor complică lucrurile foarte mult şi creşte şi mai mult costurile. Nu sunt pretabile în orice situație, dar sunt destul de avantajoase atunci când ai un teren mic și nevoie de un surplus de producție.
Cât costă un tracker solar?
Costul unui tracker solar pentru două până la patru panouri fotovoltaice este de aproximativ 1000 Euro. Asta înseamnă că putem vorbi de o varianție de 250 – 500 de euro pe panou solar. Când spun panou solar să refer la panouri solare mari cu puterea între 250 de W și 350 de W. Pentru a dirija 15 și până la 20 de panouri solare la fel de mari vom avea nevoie de un tracker mai mare, iar acesta va costa aproximativ 5000 de euro. Asta înseamnă că putem vorbi de o varianție de 250 – 330 de euro pe panou solar. Prețul nu este cu mult mai avantajos pe măsură ce mărim sistemul.
În concluzie, un sistem de dirijare (un tracker) nu va rezista, fără repataţii, cât va rezista panoul solar.